2021-2022学年河北省邢台市高一下学期开学考试物理试卷

河北省邢台市2021-2022学年高一下学期开学考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、多选题

1．一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的间隔为50m，取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小v1=5m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是（ ）

A．汽车运动的加速度大小为1m/s2

B．汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/s

C．汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20s

D．汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为20m/s

2．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的位移是3m，则（　　）

A．前3s内的平均速度是1m/s B．物体的加速度是1.2

C．前3s内的位移是6m D．第3s末的速度是3.6m/s

3．物体从长为L斜面顶端由静止开始匀加速下滑,滑到斜面底端所用时间为t,以下说法正确的是(       )

A．物体滑到底端的瞬时速度为

B．物体滑到斜面中点时的速度是

C．物体从斜面顶端滑到斜面中点处所用的时间是

D．当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时，它沿斜面下滑的距离是

4．如图所示，载有救援物资的热气球悬停于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资从静止投放，投出物资后热气球质量为M，做匀加速直线运动。已知物资落地时与热气球的距离为d，重力加速度为g，不计空气阻力和物资所受浮力，以下判断正确的是（  ）

A．投出物资后热气球所受合力大小为

B．投出物资后热气球所受合力大小为

C．投出物资后热气球的加速度大小为

D．物资落地时热气球的速度大小为

二、单选题

5．如图所示，a为不带电的物块，b为带负电的物块，b的上下表面都涂有绝缘层。a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有方向水平向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块，在a、b一起无相对滑动地沿地面向左加速运动的过程中（　　）

A．a对b的压力变大

B．a对b的摩擦力变大

C．b对地面的压力变大

D．b与地面间的摩擦力变大

6．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　）

A．刚开始时B的速度为vsinθ

B．A匀速上升时，重物B也匀速下降

C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力

D．A运动到位置N时，B的速度最大

7．下列物理量中，属于矢量的是

A．时间 B．路程 C．加速度 D．机械能

8．如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）（g为重力加速度）

A．小球的加速度

B．小球的加速度

C．小球的加速度为零

D．小球的加速度方向沿弹簧方向

9．如图甲所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式，他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起，再保持弹性毯子水平，接住小孩。某小孩从高处开始下落到弹回至原高度的整个过程中，运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，图中oa段和de段为直线，则下列选项正确的是（　　）

A．t2时刻，小孩和毯子刚接触

B．t3时刻，小孩处于平衡位置

C．t5时刻，小孩刚要离开毯子

D．0-t3时间小孩处于失重状态，t3-t6时间处于超重状态

10．如图所示，A、B两物体均静止，关于B物体的受力情况，下列叙述不正确的是（　　）

A．可能受到三个力，也可能受到四个力

B．一定受到四个力的作用

C．必受到地面的静摩擦力作用

D．必受到地面的支持力作用

11．人类在对自然界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列有关说法中不正确的是（　　）

A．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动

B．法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动

C．海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的

D．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

12．下列说法正确的是（　　）

A．物体在完全失重的状态下没有惯性

B．运动是绝对的，但运动的描述是相对的

C．电流强度有大小和方向，所以是矢量

D．研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点

三、实验题

13．在“探究弹力与形变量的关系”实验中，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，每个钩码的质量均为100g，g取10N/kg。他将实验数据记录在表格中并画出相应图像。弹簧B的实验数据如下表所示，根据数据记录表格回答下面问题：

（1）在悬挂第三个钩码后，弹簧的弹力大小________N。

（2）在悬挂第三个钩码后，弹簧的伸长量为____________cm。（小数点后保留两位）

弹簧A、B和皮筋的图像如图所示，请根据图象回答下面问题：

（3）在悬挂相同钩码的条件下，弹簧________的伸长量最大。

（4）弹簧A的原长时____________cm。（小数点后保留两位）

（5）两个弹簧中“较硬”的为________，其劲度系数k=________N/m。（保留两位有效数字）

（6）在实验测试范围内，通过弹簧和皮筋的图线对比，所得结论正确的是____________A．弹簧的形变量与弹力成正比              B．皮筋的形变量与弹力成正比

C．弹簧的总长度与弹力成正比              D．皮筋的总长度与弹力成正比

（7）某次弹簧实验的图像如图所示，请根据图像回答下面问题

请猜测曲线发生弯曲的原因：____________________

14．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，在滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的拉力大小)，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=______mm.

(2)下列不必要的一项实验要求是______(填正确答案标号).

A．应使A位置与光电门间的距离适当大些

B．应将气垫导轨调节水平

C．应使细线与气垫导轨平行

D．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

(3)为探究滑块的加速度与力的关系，改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点要作出它们的线性关系图象，处理数据时纵轴为F，横轴应为________(填正确答案标号)．

A．t          B．t2                  C．                    D．

四、解答题

15．甲、乙两人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶，已知甲的拉力大小为800N，方向与航向夹角为30°．要保持小船能在河流正中间沿直线行驶．

(1)乙怎样用力最小?

(2)其最小的力为多大?

(3)此时小船受到两人拉力的合力为多大?

16．如图，在一轻杆两端联结两个小球A、B，且mA=4mB．跨过滑轮连接A、B的轻绳长为L，求平衡时OA、OB分别多长.

17．如图为某种传输装置示意图，它由水平传送带AB和倾斜传送带CD两部分组成，B、C两点由一段光滑小圆弧连接，物体能够以不变的速率从B运动到C．A、B两端相距3m，C、D两端相距4.45m，且与水平地面的夹角θ=37°．水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动，将质量为10kg的物块无初速地放在A端，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）若CD部分传送带不运转，求物块沿传送带所能上升的最大距离；

（2）若要物块能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件．

18．如图甲所示，是某型号门座式起重机。其简化模型如图乙所示，其悬臂与水平方向夹角为37°，悬臂顶端安装有定滑轮，钢索通过滑轮可拉起重物。已知钢索的PQ段水平，现缓慢拉起的重量为G的货物。若不计滑轮摩擦及钢索重力，求（可能用到的数据，）；

（1）PQ段钢索的拉力大小；

（2）起重机悬臂受到的压力。

参考答案：

1．ABD

【解析】

【详解】

A．汽车在10s内的位移是m，由

得代入数据解得

故A正确；

BC．汽车从第1根到第7根电线杆的时间是，则

由匀变速运动规律得

代入数据解得

汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间

到达第7根电线杆的速度为

故B正确，C错误；

D．汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为

故D正确．

故选ABD。

【名师点睛】

在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题

2．BD

【解析】

【详解】

ABC．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的位移是

解得加速度

前3秒内位移为

前3s内的平均速度是

故AC错误，B正确；

D．物体在第3s末的速度是

故D正确。

故选BD。

3．CD

【解析】

【详解】

A．物体做匀加速直线运动，则，解得

所以达到斜面底端的速度

故A错误；

B．物体滑到斜面中点时的速度是

故B错误；

C．由公式

得

故C正确；

D．当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时，它沿斜面下滑的距离是

故D正确．

4．AD

【解析】

【详解】

AB．投出物资前热气球悬停，故升力

投出物资后热气球所受合力大小

故A正确，B错误；

C．根据运动学规律

解得

故C错误；

D．物资落地时热气球的速度大小

故D正确。

故选AD。

5．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．a对b的压力大小等于a的重力大小，保持不变，A错误；

BCD．a、b物体当成一个整体受到竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、竖直向上的洛伦兹力、水平向右的拉力以及水平向右的摩擦力

水平方向

竖直方向

洛伦兹力随着速度的增大而增大，则地面的支持力减小，则b对地面的压力减小，地面对b的摩擦力减小，则整体的加速度增大，a物体的加速度由b对a的静摩擦力提供，则b对a的静摩擦力增大，a对b的摩擦力也增大，CD错误，B正确。

故选B。

6．C

【解析】

【详解】

AD．对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是va ，vb其中va就是B的速度vB（同一根绳子，大小相同），刚开始时B的速度为

vB＝vcosθ

当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，va＝0，所以B的速度vB＝0，故A D错误；

BC．因A匀速上升时，由公式vB＝vcosθ，当A上升时，夹角θ增大，因此B减速下降，由牛顿第二定律可知物体B超重，绳对B的拉力大于B的重力，故B错误，C正确。

故选C。

7．C

【解析】

【详解】

时间、路程和机械能都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向，是矢量，故选C.

8．A

【解析】

【详解】

根据平衡状态受力分析可知，绳子拉力

烧断瞬间，弹簧弹力不变，弹簧和重力合力与绳子拉力大小相等，方向相反，所以

方向水平向右，故BCD错误，A正确。

故选A。

9．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，t2时刻，小孩速度正向最大，即小孩向下运动到弹力与重力相等的位置，并不是小孩和毯子刚接触，故A错误；

B．由图可知，t3时刻，小孩速度为0，即小孩向下运动到最低点，此时弹力大于重力，故B错误；

C．de段为直线，说明小孩离开毯子向上运动，则t5时刻，小孩刚要离开毯子，故C正确；

D．由图可知，0-t3时间内，先做自由落体，接着向下做加速度减小的加速度运动，再做加速度增大的减速运动，即小孩先失重后超重，同理可知，t3-t6，小孩先超重再失重，故D错误。

故选C。

10．A

【解析】

【详解】

B物体在细绳拉力作用下有向左运动的趋势，受到地面的静摩擦力作用而静止，地面对B有摩擦力，则一定有支持力，加上重力、绳子的拉力共有四个力。

本题选错误的，故选A。

11．C

【解析】

【详解】

伽利略在斜面实验中得出物体沿斜面下落时的位移和时间的平方成正比，然后利用这一结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，故A正确；

法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向；故B正确；

海王星是在万有引力定律发现之后通过观测发现的，故C不正确；

密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，任何电荷的电荷量都应是基本电荷的整数倍；故D正确；

12．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．物体在完全失重的状态下因为质量不变，则惯性不变，故A错误；

B．运动是绝对的，但运动的描述是相对的，故B正确；

C．电流有大小和方向，但是电流的合成不满足平行四边形定则，所以是标量，故C错误；

D．研究月球绕地球运行轨迹时，月球的大小和形状可忽略不计，则可把月球看成质点，故D错误。

故选B。

13．     3N     17.97cm     B     2.00cm     A     25N/m     A     弹簧超出了弹性限度

【解析】

【详解】

（1）[1]．在悬挂第三个钩码后，弹簧的弹力大小3mg=0.3×10N=3N。

（2）[2]．在悬挂第三个钩码后，弹簧的伸长量为22.47-4.5=17.97cm。

（3）[3]．由图像可知，在悬挂相同钩码的条件下，弹簧B的伸长量最大。

（4）[4]．弹簧A的原长时2.00cm。

（5）[5][6]．因为加相同的力时A的伸长量较小，可知两个弹簧中“较硬”的为A，其劲度系数

。

（6）[7]．由图像可知：

A. 弹簧的形变量与弹力关系成正比，选项A正确；

B. 皮筋的形变量与弹力不是成正比关系，选项B错误；

C. 弹簧的总长度与弹力成线性关系，不是正比关系，选项C错误；            

D. 皮筋的总长度量与弹力也不成正比，选项D错误；故选A.

（7）[8]．曲线发生弯曲的原因是弹簧超出了弹性限度。

14．     2.25 mm     D     D

【解析】

【分析】

游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读，实验中小车的力由力传感器测出，不必要滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量；根据牛顿第二定律得求出滑块的加速度与力的关系；

【详解】

解：(1)由图知固定刻度读数为2mm，第5条刻度线与主尺对齐，有：；

(2) A、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故A必要；

B、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故B必要；

C、要保持拉线方向与导轨平行，拉力才等于合力，故C必要；

D、拉力是直接通过力传感器测量的，不必要应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故D不需要；

故选D；

(3) 根据牛顿第二定律得，那么，解得：，所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时纵轴为F，横轴应为，故D正确，A、B、C错误；

故选D．

15．(1)当乙与航行直线垂直且指向另一岸用力时，用力最小(2) (3)

【解析】

【详解】

（1）合力的方向沿河流中间直线，即已知合力的方向和一分力大小和方向，求另一分力的最小值．如图，当乙的拉力垂直于河岸时，拉力最小.

（2）由力的合成法则，根据几何关系，最小拉力F乙=F甲sin30°=800×N=400N．

解得最小力为400N；

（3）根据平行四边形定则，则有合力为F合=F甲cos300=F甲＝400N ．

【点睛】

解决本题的关键知道船航行的方向为船所受合力方向，当合力方向与一分力大小和方向已知时，另一分力有最小值．

16．OA=L/5；OB=4L/5

【解析】

【分析】

对球A、球B分别受力分析，受重力、杆的支持力细线的拉力，根据平衡条件，结合相似三角形法列式分析即可．

【详解】

作竖直线OC交AB于C，分别选A、B为研究对象，对A、B进行受力分析，分别构建力的闭合矢量三角形，如图1、图2，

其中图2的三角形与△AOC相似，故有①，

图3中的三角形与△BOC相似，故有②，

由①②可得③，

由题意可知④，

由③④得．

【点睛】

本题是三力平衡问题，关键是根据平衡条件并结合相似三角形法进行求解，由于考试说明中明确规定高中物理只要求解决包含直角三角形的平衡问题，故本题是超刚题目．

17．（1）1.25m       （2）4m/s

【解析】

【详解】

试题分析：由牛顿第二定律可以求出米袋在水平传送带与倾斜传送带上的加速度，应用匀变速运动的速度公式与位移公式求出位移，然后得出米袋到达B的速度；由于米袋开始的速度大于倾斜传送带的速度，所以所受摩擦力的方向向下，根据牛顿第二定律求出加速度，从而求出匀减速运动速度达到传送带速度的位移关系；因为，速度达到传送带速度后不能一起做匀速直线运动，向上做匀减速直线运动，摩擦力方向向上，根据牛顿第二定律求出运动的加速度，根据运动学公式求出米袋到达D点的过程中的位移关系，联立即可求出传送带的速度．

（1）由牛顿第二定律可得，米袋在AB上加速运动的加速度为：；

米袋速度达到v0=5m/s时滑过的距离：，

故米袋先加速一段时间后再与传送带一起匀速运动，到达BC端速度为：；

设米袋在CD上传送的加速度大小为a，由顿第二定律得

解得，能沿CD上滑的最大距离；

（2）设CD部分运转速度为时米袋恰能到达D点（即米袋到达D点时速度恰好为零），则米袋速度减为传送带的速度之前的加速度为：，

此时上滑的距离为：，

米袋速度达到传送带的速度后，由于，米袋继续减速上滑，速度为零时刚好到D端，其加速度为：，

减速到零时上滑的距离为；

两段位移的和，联立可得；

可知要物块能被送到D端，CD部分顺时针运转的速度应大于等于4m/s．

18．(1)G；(2)

【解析】

【详解】

(1)缓慢拉起的重物，根据平衡条件可得PQ段钢索的拉力大小

T=G

(2)根据平衡条件可知起重机悬臂受到的压力大小等于两根钢索的拉力的合力